Что такое нивелир

Принцип «Семь раз отмерь» — это не простая пословица, а важное правило, которое особенно актуально при проведении строительной разметки. Даже небольшая ошибка на уровне в миллиметры может обернуться значительными финансовыми убытками и проблемами в будущем. Это станет очевидным не сразу, а лишь в момент, когда потребуется переделать некачественную работу, например, исправлять кривые стены или перекошенные крыши.

Что такое нивелир и как его выбрать

Нивелир — это специализированный прибор, который предназначен для определения разницы в высотах между двумя или более точками. Данный геодезический инструмент активно применяется в различных областях, включая строительство. Процесс нивелирования включает в себя построение вертикальных или горизонтальных линий, что позволяет обнаруживать отклонения от заданного уровня. Простыми словами, если необходимо создать ровную поверхность, использование нивелира становится абсолютно необходимым. Наиболее простой его разновидностью является строительный уровень, однако его функциональные возможности значительно ограничены, и он устроен достаточно примитивно. Современные технологии предлагают различные виды нивелиров, которые отличаются по принципу работы и характеристикам. В этой статье мы подробно рассмотрим различные виды нивелиров, их использование и поможем вам выбрать наиболее подходящий вариант для ваших нужд.

При выборе нивелира ключевым аспектом становится выяснение его типа. Всего выделяют три основных класса нивелиров, которые принципиально различаются не только по конструкции, но и по ценовому диапазону, иногда стоимость может различаться на порядок или даже два, если мы говорим о высокоточных и дорогих моделях. Тем не менее, мы еще уделим внимание характеристикам, а прежде всего подробно обсудим виды нивелиров.

Оптический нивелир

Оптический нивелир представляет собой самый старый и популярный тип этого прибора, отличающийся простотой в использовании и доступной ценой по сравнению с другими видами. Практически все оптические нивелиры имеют схожую конструкцию, и различия между ними, как правило, несущественны. В их конструкции имеется труба, в которой находятся увеличительные стекла и объектив, способные вращаться по горизонтали. С помощью регулировочного винта оператор может сфокусироваться на требуемом объекте. На одном из стекол нанесена градуированная шкала, позволяющая определять разницу в высотах. В дополнение к классическим оптико-механическим моделям существуют также оптико-электронные нивелиры, о которых поговорим в следующем разделе.

Для того чтобы осуществлять точные измерения, нивелир необходимо установить строго горизонтально, для чего в его конструкции предусмотрен традиционный пузырьковый уровень. Кроме того, в оптических нивелирах имеется компенсатор, который позволяет сохранять вертикальное положение устройства даже на наклонных поверхностях. Он может быть реализован в виде магнитного или воздушного, и способен подавлять колебания, хотя его возможности ограничены определенными пределами — например, при слишком больших наклонах он может не справляться. Оптические нивелиры классифицируются на три класса по точности. У высокоточных моделей погрешность на определенной дистанции составляет не более 0,5 миллиметра, у точных — до 3 миллиметров, а у приборов технической точности — до 10 миллиметров.

Электронные нивелиры

Электронные нивелиры, также известные как цифровые нивелиры, представляют собой более дорогую разновидность оптических приборов с наличием современных электронных компонентов и программного обеспечения, что увеличивает их стоимость. В отличие от традиционных оптических нивелиров, электронные модели не могут работать автономно и требуют подключения к источникам электроэнергии. В условиях низких температур их работа может нарушаться, так как батареи разряжаются быстрее, чем в обычных условиях. Тем не менее, преимущества электронных нивелиров значительно перевешивают их недостатки.

Главным отличие электронного нивелира является его способность автоматически считывать показания с текстового рейка и отображать их на экране, в том числе и расстояние до рейки. Такой подход не только экономит время, но и повышает точность измерений, минимизируя вероятность ошибок, связанных с человеческим фактором. Эти устройства становятся все более популярными и на сегодняшний день занимают лидирующие позиции на рынке. Модели варьируются от базовых и недорогих до высоких и сложных устройств с расширенными функциями. Электронные нивелиры, как и оптические, также подразделяются на классы по точности, причем более точные модели имеют соответствующую более высокую цену.

Характеристики нивелиров

Также стоит отдельно рассмотреть характеристики нивелиров. Одной из ключевых характеристик является погрешность измерений, о которой мы уже упоминали. Однако в каждом классе могут быть свои нюансы, и выбор зависит от специфики задач, которые ставятся перед вами. Если говорить о характеристиках и функционале нивелиров, обращать внимание следует на несколько важных аспектов.

Тип выравнивания. Обычные оптические нивелиры требуют ручной настройки, и как было упомянуто ранее, в их конструкции присутствует пузырьковый уровень. У электронных и лазерных нивелиров может быть как ручной, так и автоматический способ выравнивания, а также комбинация обоих методов. Разумеется, автоматическое выравнивание предлагает ряд удобств, особенно когда прибор нужно часто переносить с места на место, поскольку это значительно упрощает и ускоряет рабочий процесс. Однако автоматическое выравнивание также имеет свои ограничения, и при слишком резком наклоне может не сработать. В таких случаях решение вопроса часто заключается в правильной настройке штатива.

Защита от пыли и влаги. Уровень защиты влияет на стоимость нивелира, чем выше защита, тем дороже прибор. Классы защиты могут различаться, и в данном случае можно выделить определенные минимальные требования. Приборы часто используются в строительных условиях, где подвержены воздействию пыли, поэтому хорошая защита от влаги также будет полезной, особенно если работа осуществляется на улице. Тем не менее, если вы не планируете использовать нивелир в действительно сложных условиях, то не всегда необходимо выбирать модели с классом защиты IP65.

Вес. Значение веса нивелира имеет значение, особенно если его предстоит часто переносить с места на место или носить длительное время. В таком случае больше подойдет легкий прибор. Вес зависит не только от характеристик самого нивелира, но и от материалов, использованных в его производстве. Более легкие и в то же время прочные приборы обычно стоят дороже.

Эти характеристики относятся ко всем типам нивелиров, но у каждого из видов есть свои особенности. Например, аккумуляторы используются только в электронных и лазерных моделях, тогда как оптическим нивелирам они не нужны. Особенно много параметров можно отметить у лазерных ротационных нивелиров, среди которых, например, цвет луча, количество лучей и их мощность. В комплектацию таких приборов могут входить специальные защитные очки, которые позволяют видеть точки или линии гораздо яснее.

Обращаясь к оптическим нивелирам, стоит отметить, что ранние модели обеспечивали перевернутое изображение из-за особенностей оптики. В современных инструментах установлены призмы, позволяющие видеть изображение в нормальном положении. Неплохо бы также упомянуть про компенсатор, который может быть как воздушным, так и магнитным. Различие между ними заключается в скорости работы: магнитный компенсатор срабатывает чуть быстрее, однако преимущество составляет всего 2-3 секунды, что нельзя назвать значительным. У компенсаторов также есть определенные пределы в выравнивании линии визирования, которые обычно не превышают 20 секунд в ту или иную сторону.

Нивелир: что это такое?

Если говорить простыми словами, то нивелир — это прибор, используемый для определения разницы высот на уровне земной поверхности. Он востребован различными специалистами, такими как геодезисты, картографы, строители и профессионалы, занятые в ремонтных работах. Изучая разницу высот, можно контролировать процессы деформации зданий и сооружений, а также проводить научные исследования.

Нивелир является ценным инструментом, который может пригодиться не только профессионалам. Например, он может быть полезен при закладке фундамента теплицы, что становится актуальным в свете растущей популярности домашнего овощеводства, судя по количеству фиолетовых окон, видимых повсюду. С его помощью можно создать устройство надежной и ровной беседки, проложить дорожку для прогулок или вырыть аккуратные грядки, радующие взгляд любого перфекциониста.

Что показывает нивелир?

Как уже было упомянуто, нивелир выполняет функцию измерения разности высот. Способы, которыми нивелир осуществляет эту функцию, отличаются в зависимости от его типа.

Виды нивелиров

Первоначально нивелиры разделяются по конструкции. Существуют следующие основные виды:

• Оптические нивелиры.
• Цифровые нивелиры.
• Лазерные нивелиры.

Оптические нивелиры

Оптические нивелиры являются самыми старыми из всех видов. Они применяются в геодезических работах, при ремонте дорог и в процессе строительства. Они помогают определить разницу высот и расстояние между точками. Принцип работы прибора заключается в использовании корпуса со зрительной трубой, увеличительными стеклами и объективом. Нивелир устанавливается на горизонтальной поверхности, и оптика фокусируется на нужном объекте, будь то почва или строение. На стекле нанесена градуированная шкала, что позволяет измерять высоты. Обычно оптический нивелир используется совместно с помощником, который держит специальную измерительную рейку для отслеживания разницы высот, а результаты записываются вручную в блокнот.

Вот примеры оптических нивелиров: AMO 32X с минимальным фокусным расстоянием 30 см и увеличением до 32 раз, RGK N-55 с увеличением 55 раз и минимальным фокусным расстоянием 80 см, Leica Na730 Plus с увеличением 30 раз и минимальным фокусным расстоянием 0,7 метра.

Цифровые нивелиры

Цифровые нивелиры выполняют те же функции, что и оптические, но дополнительно имеют возможность записи и хранения полученных измерений.

Структура цифрового нивелира аналогична оптическому, но включает специальное электронное устройство, позволяющее с высокой точностью считывать показатели по рейке. При работе с цифровым нивелиром оператор фиксирует прибор на рейке, фокусирует изображение с помощью регулировочного кольца и нажимает кнопку. Результаты отображаются на экране, включая расстояние до рейки. Использование цифровых нивелиров значительно упрощает процесс работы, экономя время. Некоторые эксперты отмечают, что временные затраты на измерения сокращаются почти в два раза по сравнению с аналогичной работой с оптическим нивелиром.

Лазерные нивелиры

Лазерные нивелиры, также известные как лазерные уровни, находят свое применение в основном в отделочных работах благодаря своей конструкции. Лазерные нивелиры проецируют яркую линию или точку на поверхности, что позволяет строителям проводить разметку прямо на месте. Популярны они в различных монтажных работах: при установке труб, направляющих для обшивки стен, установке подвесных потолков, размещении мебели, а также в процессе заливки полов.

Для чего используют нивелир и кому он нужен

Оптические и цифровые нивелиры могут быть использованы в следующих областях:

• В проектировании и создании геодезических структур.
• В рамках картографических исследований.
• При установке столбов линий электропередач (ЛЭП).
• Во время установки башенных кранов.
• При прокладке подземных трубопроводов.
• В процессе ландшафтного дизайна.
• При строительстве дорог.
• В археологии.
• В строительстве жилых и нежилых зданий.
• При возведении рельсовых путей.

Лазерные нивелиры, как правило, чаще применяются в домашних условиях. Они могут быть полезны для выполнения следующих задач:

• Монтаж полов.
• Строительство лестниц.
• Прокладка труб.
• Установка направляющих для обшивки стен.
• Монтаж подвесных потолков.
• Установка мебели.
• Строительство лестниц.
• Покраска стен или наклейка обоев.

С помощью лазерного нивелира, например, можно аккуратно повесить шкаф или картину, обеспечив идеальную горизонтальность.

Ранее мы рассказывали:

Что необходимо для процесса измерений?

Если за формирование горизонтали в оптическом нивелире отвечают пузырьковый уровень и встроенный компенсатор колебаний, то процесс измерений в целом зависит от его оптики. Оптический прибор состоит из визирной трубы для грубой наводки на цель, объектива, окуляра с регулировочным кольцом, винта для регулировки резкости и винта для точной наводки на объект.

Поле зрения прибора представляет собой сетку нитей. Для снятия отчетов по высоте используется центральное перекрестие. Два дополнительных сечения в верхней и нижней частях — это так называемый нитяной дальномер, который применяют для определения расстояний. Также данный прибор может быть использован для угловых измерений, для чего предусмотрен горизонтальный лимб со шкалой.

Снятие показаний невозможно без нивелирной рейки, которую помощник будет удерживать на исследуемых точках. Рейка должна быть установлена строго вертикально и контролироваться. На одной стороне рейки расположена обычная миллиметровая линейка, с другой стороны — нивелирная штрих-кодовая шкала. Она разбита на сектора по 10 см, а цифры указывают, сколько дециметров находится ниже. Это сделано для упрощения визуального счета: например, сектор 17 означает 170 см. Каждый дециметр разделен на 5 см (похожие на букву E), и миллиметры между ними определяются на глаз.

Также для успешной работы с нивелиром потребуется надежный штатив для более точной установки прибора.

Как правильно работать оптическим нивелиром?

В этом разделе мы разберем порядок действий на примере нивелиров серии RGK. Эти устройства удобны в работе, поскольку способны сохранять горизонтальное положение даже при наклоне в заданный диапазон. Встроенный компенсатор с магнитным или воздушным демпфером способен сглаживать колебания, например, от строительной техники или транспортных средств. Магнитные демпферы, как правило, более надежны и точны, но если работа проводится неподалеку от источников магнитного излучения, целесообразнее использовать прибор с воздушным демпфером.

Настройка нивелира после падения не вызовет трудностей, так как демпфер автоматически выравнивает прибор в горизонтальном положении. При установке нивелира первое, что следует сделать, — надежно закрепить его на штативе и произвести грубую настройку по круглению пузырькового уровня.

Основные характеристики: луч, безопасность, защита и питание

• Цвет луча может быть красным или зеленым. Красный луч — традиционный вариант, который хорошо подходит для разметки в помещениях или в темное время суток. Зеленый, в свою очередь, лучше заметен на улице и виден даже при ярком солнечном свете;
• Длина волны — этот параметр влияет на комфорт восприятия зрением. Видимый диапазон составляет 380–740 нм. Среднее значение — 500–600 нм — самое подходящее, именно поэтому зеленый луч (500–565 нм) воспринимается легче, чем красный (625–740 нм);
• Количество и тип проекций — возможна проекция до четырёх линий в вертикальном и горизонтальном направлениях, а также проекция диагональной линии. Для большинства задач по разметке достаточно двух проекций: одна по горизонтали, другая по вертикали;
• Угол развертки может варьироваться от 90° до 360°. Чем выше этот показатель, тем легче работать с уровнем;

Для того чтобы выбрать точный и надежный нивелир, необходимо:

• 1. Разобраться в конструктивных особенностях современных приборов. Нивелиры бывают лазерными и оптическими. Оптика обеспечивает более высокую точность, тогда как лазеры универсальны и проще в использовании. Точность измерений зависит также от устройства компенсатора, наиболее распространены магнитные маятники;
• 2. Подобрать нужный тип лазерного инструмента по характеру проекции. Существуют призменные, ротационные, точечные и комбинированные модели, каждая из которых проецирует луч на рабочую плоскость в форме точки, прямой линии, креста или окружности. Наиболее функциональными являются те, которые могут создавать множество линий, точек, а также работать на 360°;
• 3. Изучить основные параметры. Это включает в себя все, что связано с характеристиками луча: его цвет, длину волны, угол развертки, рабочий диапазон, погрешность и количество проекций. Важно также учитывать тип питания, класс безопасности и уровень защиты от пыли и влаги;
• 4. Обратить внимание на дополнительные функции и комплектацию. Работа в наклонном положении позволит делать разметку под углом. Поворотный лимб будет полезен при переносе углов по горизонту. Пузырьковый уровень гарантирует контроль точности установки. Магнитное основание и дистанционное управление обеспечат комфорт при работе в одиночку, а защитные очки и улавливатель станут незаменимыми при работе на улице в солнечную погоду.

Теперь вы обладаете всей необходимой информацией для выбора надежного уровня, который будет служить вам долго! Удачных покупок!

Как пользоваться оптическим нивелиром? Процесс выполнения нивелировки

В этом разделе мы рассмотрим процесс работы с оптическим нивелиром на примере низкой модели. Мы объясним ключевые шаги для получения точных и надежных измерений.

Шаг 1: Подготовка инструмента. Перед началом работы с оптическим нивелиром нужно удостовериться в его правильной настройке и калибровке. Проверьте, что компенсатор выставлен корректно и пузырьковый уровень показывает правдивые данные. Убедитесь, что объектив и окуляр чистые и не имеют повреждений.

Шаг 2: Установка нивелира на точке наблюдения. Выберите ровную и стабильную поверхность. Установите нивелир на штатив и затяните становый винт. Используйте нитяной отвес, пузырьковый уровень и подъемные винты треноги для центрирования и выравнивания прибора. Сначала выставьте пузырьковый уровень между двумя винтами, затем подводите пузырек в среднее положение, вращая их в противоположных направлениях. После этого воспользуйтесь третьим подъемным винтом, чтобы установить пузырек в нуль-пункт. Если все сделано правильно, все небольшие погрешности брать на себя компенсатор с воздушным или магнитным демпфером, установленным в нивелире.

Если небольшие смещения происходят относительно точки центрирования, ослабьте становой винт и подвиньте треногу по плоскости. Если же положение сильно сбилось, потребуется либо повторить всю процедуру, либо подвинуть один из винтов одного из стоек, сохранив позицию прибора на одной из противоположных стоек. Непременное требование: пузырек цилиндрического уровня должен оставаться в центре, независимо от направления вращения.

Шаг 3: Измерение. Используйте визуир для предварительного наведения на цель. Сфокусируйте изображение в окуляре, используя регулировочное кольцо и кремальеру, чтобы добиться максимальной четкости изображения. Сфокусируйтесь на рейке, которую держит помощник на выбранной точке, с помощью наводящих винтов и запишите показания.

Шаг 4: Перемещение и повторное измерение. Перенесите рейку на следующую точку и повторите измерение. При перемещении нивелира между точками наблюдения его необходимо пересматривать каждый раз.

Шаг 5: Обработка данных. После окончательных измерений потребуется обработка данных для подсчета разности высот между точками. Определение превышения делается путем сравнения показателей на рейке и исходного значения.

Шаг 6: Контроль качества измерений. После обработки данных настоятельно рекомендуется провести контроль качества полученных результатов. Для этого можно выбрать несколько точек, измеренных в разное время, перепроверить их и сравнить полученные значения с ранее известными или соседними точками. Если разница между измерениями не превышает допустимую погрешность, результаты могут считаться достоверными и можно двигаться дальше с работой. Если же обнаруживаются расхождения, необходимо повторить измерения или провести дополнительные проверки приборов.

Важные моменты

При использовании оптического нивелира важно оценки атмосферных условий. Температура, влажность и атмосферное давление могут существенно повлиять на точность измерений. Поэтому следует проводить измерения в стабильных атмосферных условиях и внимательно учитывать эти параметры при обработке данных.

Также имеет значение уровень освещения. Выполнение наблюдений в сумерках или в условиях плохой видимости может стать трудным, особенно если прибор оснащен некачественной оптикой. Сов современные модели, такие как RGK N-32, оборудованы первоклассными линзами с просветляющим покрытием, что обеспечивает комфортные условия для считывания показаний даже при недостаточном освещении.

Точность интерпретации показаний и расчетов играет важную роль для качества конечного результата. При повторных исследованиях рекомендуется усреднять полученные данные и использовать их в будущем. Иногда может понадобиться внесение поправок, учитывающих инструментальные и внешние факторы.

Документирование данных также немаловажно. Заведение журнала поможет избежать ошибок и сократить время на сведение. Хорошо структурированные данные позволяют в любой момент вернуться к ним. Рекомендуется фиксировать время и дату проведения работ, обозначать все факторы, которые могли воздействовать на результаты, а также детализировать описание точек, включая их местоположение, высоту и прочие характеристики.

Безопасность. Устанавливая нивелир на треногe, убедитесь, что штатив стоит на ровной и устойчивой поверхности. Следите за тем, чтобы никто не находился в зоне измерений ведь это может исказить результаты. На действующей стройплощадке важно предусмотреть вашу безопасность и позаботиться о том, чтобы оборудование было обозначено, чтобы снизить риск наезда тяжелой техники.

Практика и опыт. Как и в любой деятельности, практика и накопленный опыт играют критически важную роль для обеспечения точности и надежности измерений. Чем более активно вы будете пользоваться нивелиром и проводить измерения, тем выше будет ваша экспертиза в его использовании.